Propiedades mecánicas – Física –

Para el estudio de pruebas mecanicas Se requiere comprensión y conocimiento previos de algunos conceptos importantes. Cualquier material sólido cuando se somete a esfuerzos externos tiene la capacidad de deformarse. A propiedades mecánicas de materiales definen el comportamiento del material (respuesta) ante cargas externas, su capacidad para resistir o transmitir estos esfuerzos sin fracturarse o deformarse de forma incontrolada.

Por ejemplo, en el área de la ingeniería civil vemos que un truss plano está sujeto a tensiones normales (tracción o compresión) que afectan sus nudos, o una viga sometida a una fuerza vertical que tiende a doblar el material, de igual manera podemos pensemos en el área de mecánica un ascensor que está «sostenido» por un cable de acero, que para desplazar (mover) ciertas cargas se somete a un esfuerzo de tracción sobre los cables, o también un simple juego de niños el «tira y afloja» ambas situaciones obviamente sometiéndose a esfuerzos que tienden a alargar estos cables. Por tanto, existe la necesidad de conocer las propiedades de un material, y su correcta selección para los fines industriales a los que se destinan Todos los materiales (estructura) están sujetos a algún tipo de esfuerzo, lo son; tracción, compresión, cizallamiento, flexión y torsión.

Giro

Flexión

Algunas propiedades mecánicas importantes que podemos citar son; elasticidad, plasticidad, dureza, resiliencia, ductilidad, tenacidad, etc.

Elasticidad / comportamiento elástico

Vimos que todo material cuando se somete a cargas externas se deforma, el comportamiento elástico de un material es la capacidad que tiene para volver a su forma y dimensiones originales cuando se eliminan los esfuerzos externos sobre él.

plasticidad / comportamiento plástico

El material ya no es capaz de recuperar su forma y dimensiones originales al estar sometido a tensiones que superan un cierto límite (llamado límite elástico) en el que el material sufre una deformación permanente.

ductibilidad

Es la capacidad de un material de deformarse plásticamente hasta romperse. Un material que se rompe sin sufrir una carga significativa en el régimen plástico se denomina frágil.

Tenacidad

Es la capacidad de un material de absorber energía hasta que se rompe. También se puede definir como la energía mecánica necesaria para provocar la rotura de un material.

Resiliencia

Es la capacidad del material de absorber energía en régimen elástico (cuando se deforma elásticamente).

Ahora, pasemos a las pruebas mecánicas reales.

Anteriormente, la calidad de un objeto se evaluaba a través de su uso continuo, un desgaste rápido que daría lugar a un defecto en la herramienta era el método para evaluar su idoneidad para su uso. La evaluación se realizó después de que el producto estuvo listo. En este punto entran las llamadas «pruebas mecánicas». Las propiedades mecánicas de un material se determinan a partir de pruebas mecánicas. Estas pruebas se realizan utilizando CP (probetas) con dimensiones y forma especificadas en las normas técnicas. Las pruebas mecánicas simulan las tensiones que sufrirán los materiales en condiciones reales de «trabajo».

Los estándares técnicos más comunes que se utilizan en las pruebas son:

• ABNT (Asociación Brasileña de Normas Técnicas)
• ASTM (Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales)

* Probetas: son muestras de material estandarizado por normas técnicas que se someten a un tipo específico de ensayo.

Cada prueba mecánica se puede clasificar en:

Ensayos Mecánicos Destructivos: La muestra ensayada (probeta) se deforma permanentemente hasta que se fractura, es decir, deja alguna señal en el CP, aunque no quede inservible.

Algunas pruebas destructivas mecánicas se enumeran a continuación;

• Tracción
• Compresión
• Fluidez
• plegable
• Tenacidad

Ensayos Mecánicos No Destructivos: son ensayos que no provocan ningún tipo de cambio en las propiedades del CP.

Algunas pruebas no destructivas se enumeran a continuación:

• Líquido penetrante
• Emisión acústica
• examen visual
• prueba radiográfica

Posteriormente, para aclarar un poco más, estudiaremos el ensayo de tracción, que es el tipo de ensayo destructivo más utilizado (común) en las industrias.

Referencias bibliográficas:
Ciencia e ingeniería de materiales Una introducción – William D. Callister, Jr. – Séptima edición
Cuaderno Telecurso 2000 Mecánica.